【现货速发】信息功能器件

信息功能器件是功能材料专业的一门专业方向核心限选课，是以现代电子功能器件的基本原理、材料特性为主体的课程，《信息功能器件》是该课程的配套教材。学习本书前，学生应修完半导体物理、固体物理及材料科学基础等课程。

本书内容主要根据功能材料专业的教学大纲来设计，编写中结合了功能材料专业的教学要求、笔者的教学经验和体会，以满足实际的教学需求及培养应用型、创新型人才的目标需要。全书以掺杂半导体材料基本效应、材料特性及器件原理为主要脉络，系统讨论了半导体器件的基本原理及掺杂半导体材料的力敏、热敏、压敏、湿敏、光敏、气敏、磁敏的效应产生机制及器件的工作原理和应用。

通过本书的学习，学生能够基本掌握半导体掺杂器件物理、化学效应的基本原理，并掌握功能器件的基本结构、原理及特性；掌握功能器件的制备原理及制备工艺的理论知识，能够分析功能器件生产中的工程问题，识别和判断影响产品质量的关键因素，并提出相应的解决方案；能够运用功能器件的结构特性与制备原理，进行功能器件设计，提出功能材料相关领域生产工艺中复杂工程问题的解决方案；在熟练掌握功能器件原理及制备工艺的基础上，根据功能器件的应用领域，选择合适的制备工艺路线，并对器件的制备工艺路线进行优化；能够运用科学原理并采用科学方法，根据功能器件的基本特性及应用，提出功能材料研发的实验方案和技术路线并实施；能够根据已经掌握的功能器件的基本理论知识，提出器件的循环利用与再制造方案，并能够就生产中出现的环保问题提出解决思路。

本书由石永敬担任主编，陈敏、陈玉华担任副主编。石永敬策划全书的内容，进行统稿、校对，并编写本书的第1章；邸永江编写第2章；陈玉华编写第3章、第9章；陈敏编写第4章、第5章；张文达编写第6章、第7章；高荣礼编写第8章。

由于时间仓促，水平有限，存在的疏漏或不妥之处，敬请读者批评指正。

编者

《信息功能器件》论述了从材料效应到功能器件的逻辑关系，系统地阐述了信息功能材料的基本效应、材料特性以及信息功能器件的原理、结构及应用。全书共9章，第1章介绍信息功能材料和信息功能器件，信息功能器件的研究内容以及信息功能材料和器件的发展态势；第2章讲解掺杂半导体材料和器件的基础知识；第3章到第9章依次讲述掺杂半导体材料的力敏器件、热敏器件、压敏器件、湿敏器件、光敏器件、气敏器件和磁敏器件的相关知识。

本书主要适用于功能材料本科专业作为教材使用，同时适用于相关或相近的半导体材料、器件及信息等专业的教学，也可以作为研究生及教师的参考用书，还可供从事掺杂半导体材料器件相关工作的科研和工程技术人员参考使用。

《信息功能器件》论述了从材料效应到功能器件的逻辑关系，系统地阐述了信息功能材料的基本效应、材料特性以及信息功能器件的原理、结构及应用。全书共9章，第1章介绍信息功能材料和信息功能器件，信息功能器件的研究内容以及信息功能材料和器件的发展态势；第2章讲解掺杂半导体材料和器件的基础知识；第3章到第9章依次讲述掺杂半导体材料的力敏器件、热敏器件、压敏器件、湿敏器件、光敏器件、气敏器件和磁敏器件的相关知识。

本书主要适用于功能材料本科专业作为教材使用，同时适用于相关或相近的半导体材料、器件及信息等专业的教学，也可以作为研究生及教师的参考用书，还可供从事掺杂半导体材料器件相关工作的科研和工程技术人员参考使用。

1绪论001

1.1信息功能材料和信息功能器件001

1.2信息功能器件的研究内容002

1.2.1半导体器件002

1.2.2力敏器件003

1.2.3热敏器件003

1.2.4压敏器件004

1.2.5湿敏器件004

1.2.6光敏器件004

1.2.7气敏器件005

1.2.8磁敏器件005

1.3信息功能材料和器件的发展态势006

2半导体器件008

2.1半导体材料008

2.1.1本征半导体008

2.1.2掺杂半导体009

2.1.3载流子特性011

2.1.4导电特性013

2.2半导体的PN结014

2.2.1半导体同质结014

2.2.2半导体异质结020

2.3PN结二极管024

2.3.1PN结基本工作特征024

2.3.2边界条件025

2.3.3PN结电流-电压关系027

2.3.4结击穿031

2.4肖特基二极管033

2.4.1肖特基二极管的基本结构033

2.4.2肖特基势垒034

2.4.3金属-半导体的欧姆接触040

2.5双极晶体管043

2.5.1工作原理043

2.5.2非理想效应049

3力敏器件055

3.1力敏效应055

3.1.1压电效应055

3.1.2压阻效应057

3.2力敏材料060

3.2.1压电材料060

3.2.2压阻材料070

3.3力敏器件的类型073

3.3.1压电振子073

3.3.2声表面波器件083

3.3.3压阻器件085

3.3.4磁致伸缩压力器件101

3.3.5光纤式压力器件104

4热敏器件107

4.1热敏效应107

4.1.1热释电效应107

4.1.2热电阻效应113

4.1.3热电子效应118

4.2热敏材料122

4.2.1热释电材料122

4.2.2热敏电阻材料125

4.2.3热电偶材料131

4.3热敏器件的类型133

4.3.1热释电红外探测器件133

4.3.2热敏电阻器件137

4.3.3热电偶器件138

5压敏器件144

5.1压敏效应144

5.1.1基本概念144

5.1.2致密多晶半导体器件的晶界电容148

5.2压敏材料155

5.2.1ZnO系陶瓷材料155

5.2.2SiC系压敏陶瓷材料156

5.2.3铁电系陶瓷材料157

5.2.4SnO2、TiO2系半导体材料157

5.2.5CaCu3Ti4O12材料158

5.3压敏器件的工作原理、类型和特性160

5.3.1压敏器件的工作原理160

5.3.2压敏器件的类型162

5.3.3压敏器件特性165

6湿敏器件167

6.1湿敏效应167

6.2湿敏材料169

6.2.1氧化物湿敏材料169

6.2.2尖晶石化合物湿敏材料173

6.2.3陶瓷湿敏材料174

6.2.4半导体湿敏材料175

6.3湿敏器件的特性和类型176

6.3.1湿敏器件的特性177

6.3.2烧结型半导体陶瓷湿敏器件178

6.3.3涂覆膜型陶瓷湿敏器件179

6.3.4多孔氧化物湿敏器件180

6.3.5半导体结型湿敏器件183

6.3.6多功能湿敏器件186

7光敏器件189

7.1光敏效应189

7.1.1光电导效应189

7.1.2光生伏特效应190

7.1.3外光电效应190

7.2光敏材料191

7.2.1宏晶和微晶材料191

7.2.2纳米晶体材料193

7.3光敏器件的特性和类型196

7.3.1光敏器件的基本特性196

7.3.2光敏电阻197

7.3.3非晶硅光敏器件202

7.3.4光电二极管203

7.3.5光电三极管205

7.3.6光电池205

7.3.7半导体色敏传感器208

7.4光敏器件的应用211

7.4.1光电转速传感器211

7.4.2光电测微计212

7.4.3烟尘浊度连续监测仪213

7.4.4光耦合器件213

7.4.5热电型光电传感器215

8气敏器件216

8.1气敏效应216

8.1.1气敏机制216

8.1.2气敏器件的工作原理217

8.1.3气敏传感器的性能参数及指标218

8.2气敏材料219

8.2.1SnO2系220

8.2.2ZnO系222

8.2.3Fe2O3系223

8.2.4ZrO2系223

8.2.5TiO2系224

8.3气敏器件的类型和结构224

8.3.1半导体气敏器件的类型224

8.3.2各种气敏器件的结构225

8.3.3SnO2系半导体气敏器件227

8.3.4ZnO系半导体气敏器件229

8.3.5Fe2O3系半导体气敏器件232

8.3.6Nb2O5系氧敏器件235

8.3.7ZrO2系氧敏器件237

8.3.8其他气敏器件238

9磁敏器件241

9.1磁敏效应241

9.1.1霍尔效应241

9.1.2磁致伸缩效应243

9.1.3磁热效应244

9.1.4光磁电效应248

9.2磁敏材料249

9.2.1半导体磁敏电阻材料249

9.2.2强磁性薄膜磁敏电阻材料251

9.2.3磁致伸缩材料252

9.2.4光磁电效应材料255

9.3磁敏器件的类型260

9.3.1磁敏电阻器260

9.3.2磁敏二极管262

9.3.3磁敏电位器264

9.3.4磁致伸缩器件266

9.3.5光磁电器件269

9.4磁敏器件的应用273

9.4.1霍尔器件的应用273

9.4.2磁敏电阻器的应用275

9.4.3磁敏二极管的应用276

9.4.4室温磁制冷机的应用278

9.4.5光磁电器件的应用281

参考文献285

《信息功能器件》论述了从材料效应到功能器件的逻辑关系，系统地阐述了信息功能材料的基本效应、材料特性以及信息功能器件的原理、结构及应用。全书共9章，第1章介绍信息功能材料和信息功能器件，信息功能器件的研究内容以及信息功能材料和器件的发展态势；第2章讲解掺杂半导体材料和器件的基础知识；第3章到第9章依次讲述掺杂半导体材料的力敏器件、热敏器件、压敏器件、湿敏器件、光敏器件、气敏器件和磁敏器件的相关知识。

本书主要适用于功能材料本科专业作为教材使用，同时适用于相关或相近的半导体材料、器件及信息等专业的教学，也可以作为研究生及教师的参考用书，还可供从事掺杂半导体材料器件相关工作的科研和工程技术人员参考使用。

《信息功能器件》的内容主要根据功能材料专业的教学大纲来设计，编写中结合了功能材料专业的教学要求、作者的教学经验和体会，以满足实际的教学需求及培养应用型、创新型人才的目标需要。全书以掺杂半导体材料基本效应、材料特性及器件原理为主要脉络，系统讨论了半导体器件的基本原理及掺杂半导体材料的力敏、热敏、压敏、湿敏、光敏、气敏、磁敏的效应产生机制及器件的工作原理和应用。本书具有使用价值。